Hur man beräknar procentuell noggrannhet

Forskare utvärderar experimentella resultat för både precision och noggrannhet, och i de flesta områden är det vanligt att uttrycka noggrannhet i procent. Du gör detta per mätbasis genom att subtrahera det observerade värdet från det accepterade värdet (eller vice versa), dela det talet med det accepterade värdet och multiplicera kvoten med 100. Precision är å andra sidan en bestämning av hur nära resultaten är varandra. Om resultatet av ett experiment är exakt men felaktigt indikerar det vanligtvis ett problem med den experimentella metoden eller utrustningen.

I ett experiment som observerar en parameter med ett accepterat värde på V_A och ett observerat värde V_O, det finns två grundformler för procentsäkerhet:

(V_A - V_O) / V_A X 100 = procent noggrannhet

(V_O - V_A) / V_A x 100 = procent noggrannhet

Om det observerade värdet är mindre än det accepterade, ger det andra uttrycket ett negativt tal. Det är lätt att undvika detta, men i vissa fall kan negativa värden för procentsäkerhet ge användbar information.

I ett experiment eller test med flera försök kan forskare vilja genomsnittliga procentvis noggrannhet - eller procentfel - av alla resultat för att utvärdera experimentet som helhet. Negativa värden för noggrannhet i procent skulle snedvrida genomsnittet mot noll och göra experimentet mer exakt än det är. De undviker detta genom att använda det absoluta värdet av skillnaden mellan observerade och accepterade värden:

Procent noggrannhet = (V._A - V_O) / V_A X 100 = (V._O - V_A) / V_A X 100

Du kan till exempel testa en ny typ av termometer som mäter utetemperaturen av den elektriska strömmen som genereras av ett värmekänsligt material. Du läser med enheten och får 81 grader Fahrenheit, medan en exakt konventionell termometer läser 78 grader Fahrenheit. Om du bara är intresserad av noggrannheten hos den nya termometern och inte bryr dig om temperaturen är lägre eller högre än det accepterade värdet, skulle du använda ett absolut värde i täljaren för att beräkna procenten noggrannhet:

(78-81) / 78 X 100 = (81-78) / 78 X 100 = 3/78 X 100 = 0,0385 X 100 = 3,85 procent

Positiva och negativa variationer i det observerade värdet från det accepterade kan ge viktig information. När forskare behöver denna information tar de inte det absoluta värdet av skillnaden mellan accepterade och observerade värden, vilket gör att procentandelen kan vara negativ.

I termometerexperimentet som beskrivs ovan skulle det att låta felberäkningarna vara negativa ge en procentsnoggrannhet på -3,85 procent. En serie mätningar och felberäkningar skulle berätta om termometern tenderade att spela in temperaturen är för hög eller för låg, och det kan ge dig värdefull information om materialets egenskaper du använder.